粉体测试技术及仪器课件.ppt
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- 测试 技术 仪器 课件
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1、. 7.1 粒径的定义 7.2 颗粒的形状 7.3 粉体浓度测试方法 7.4 粉体粒度测试技术及其应用 7.5 比表面积测量 . 在工农业生产和科学研究中的很多固体原料和制品,都是以粉体的形态存在的,粒度大小及分布对这些产品的质量和性能起着重要的作用。 常用的测试方法有显微镜法、筛分法、沉降法、比表面积法及激光衍射法等。.7.1.1 颗粒粒径 粒度-颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。 粒径-颗粒大小的一因次尺寸。 球是最容易处理的。 对于不规则颗粒,被测定的颗粒大小通常取决于测定的方法。 .7.1.2 平均粒径 假定颗粒群按粒径大小可分为若干粒级,其中第i粒级(di-1di)的粒径为di,颗粒
2、数为ni,占颗粒群总个数的分数为fin,则平均粒径D的计算方法通常有以下几种。 1.算术平均径iiiiiifdfndnD%100infiindfD1001第i粒级的质量分数 若则有.2. 几何平均径iigdfDlglg1iiniindfdfD 两边取对数得 .3. 加权平均径22ddSSS当1,0时,有个数长度径;当2,1时,有长度面积平均径;当3,2时,有面积体积平均径;当4,3时,有体积矩平均径。.7.2.1 颗粒的形状名称定义名称定义针状颗粒似针状片状颗粒为扁平形状多角状颗粒具有清晰边缘的多边形或多角状粒状颗粒接近等轴,但形状不规则枝状颗粒在流体介质中自由发展的几何形状,具有典型树枝状结
3、构不规则状颗粒无任何对称性的形状纤维状颗粒具有规则的或不规则的线状结构.7.2.2 形状系数 颗粒的各种“大小”之间的数字关系取决于颗粒形状,而颗粒各种大小的无量纲组合称为形状指数,测得颗粒各种大小和颗粒的体积或面积之间的关系称为形状系数。1颗粒的扁平度和伸长度扁平度m短径厚度bh伸长度n长径短径lb.2形状系数3336ddVVV222dddSSS333dddVVV222)(SVSVdddd表面积形状系数 体积形状系数 无孔隙颗粒.各种形状的颗粒的S和V值 各种形状的颗粒SV球形颗粒/6圆形颗粒(水冲砂子、溶凝的烟道灰和雾化的金属粉末颗粒)2.73.40.320.41带棱的颗粒(粉碎的石灰石、
4、煤粉等粉体物料)2.53.20.200.28薄片颗粒(滑石和石膏等)2.02.80.120.10极薄的片状颗粒(云母、石墨等)1.61.70.010.03.3球形度 一个与待测的颗粒体积相等的球形体的表面积与该颗粒的表面积之比 . 粉体浓度通常是指在流体流动过程中一定的容积下粉体的质量。 气体含尘量的基本测量就是在悬浮气流中取得颗粒物试样进行称量。 “等速取样”就是满足在等速条件体下气流没有扰动而且所有颗粒并且只有这些颗粒进入取样嘴的准则。. 取样点应选在节流部位的下游6倍直径以上的地方或上游3倍直径以上的地方。取样点应选择在沉降室、收尘器以及可能沉集大颗粒的长水平管道的出口端,否则应测定这些
5、收尘装置中收到的粉尘并从测定值中扣除。 .一、等速取样.二、滤纸光散射法 通过抽滤烟气中飘尘,测量清洁滤纸变脏或变黑引起的透光度改变,求得粉体浓度。 .三、粉体浓度测量的其他方法1. 电容探头浓度测量技术2. 光纤探头浓度测量技术3. 光透射法浓度测量ClIIolg.粒径的测定方法与适用范围测定方法 粒子径(m)测定方法 粒子径(m) 光学显微镜 0.5 电子显微镜 0.001 筛分法 40 沉降法 0.5200 库尔特计数法 1600 气体透过法 1100 氮气吸附法 0.031. 7.4.1 显微镜法 1 原理 单个颗粒同时进行观察和测量的方法。 颗粒大小、颗粒的形状、颗粒结构状况、表面形
6、貌等 测量下限取决于它的分辨距离-仪器能够清楚地分辨两个物点之间的最近距离 光学显微镜的分辨距离取决于光学系统的工作参数及光学的波长。 . 工作原理,显微镜观察的是颗粒投影像。它所观察和测量的只是颗粒的一个平面投影图像。 2 粒径测量 样品量0.1 g左右 充分的代表性,良好的分散性,均匀地无固定取向地分散在载片上。 .样区中颗粒的计数计测量 被测量的颗粒数不应少于600个,还应取自数十个不同的样区中 .7.4.2 库尔特计数法(coulter counter method)悬浮在电解液中的颗粒随电解液通过小孔管时,取代相同体积的电解液,在恒电流设计的电路中导致小孔管内外两电极间电阻发生瞬时变
7、化,产生电位脉冲。脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比。库尔特原理分析法是国际上认可的标准参照方法。可测范围直径0.4m至1200 m 体积0.0336-904.8108 m3 高解析度: DPP技术分析每个单独颗粒产生之脉冲信号,分辨精度0.001 m 2. 优点: (1) 分辨率高(2) 测量速度快(3) 重复性较好(4) 操作简便 缺点: (1) 动态范围较小(2) 容易发生堵孔故障(3) 测量下限不够小.筛分过程就是不同大小的同体颗粒混合物,通过筛面,小于筛孔的颗粒通过筛孔而落下,其余颗粒截留在筛面上,然后排出的过程。物料的筛分过程分为:分层、分离。 适用20100m的粒度分布
8、测量 套筛一般每叠有56个按 递增的筛孔大小的筛子目:是孔距直径及数目的意思。目是指每平方英吋筛网上的空眼数目 .分析范围是102000m 有机玻璃或铝合金框架不锈钢丝网 .grGfs)(343颗粒的沉降速度不同来测量颗粒的大小和粒度分布 沉降粒度分析一般要将样品与液体混合制成一定浓度的悬浮液.光透沉降法又称浊度沉降法或消光沉降法光透沉降法原理示意图入射光I0透射光I,II0 入射光的衰减程度或消光值I/I0是表征颗粒粒径的一个尺度 测定消光值随时间的变化,即可从中求得试样的粒径分布. 固体颗粒在流体介质中,因重力作用而沉降,颗粒的沉降符合斯托克斯(Stokes)沉降原理。 球形颗粒沉降时的重
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